2022年高二下學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(文科) 含解析
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1、2022年高二下學(xué)期期中數(shù)學(xué)試卷(文科) 含解析 一、選擇題(共10小題,每小題4分,滿分40分) 1.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},則?U(A∪B)=( ?。? A.{1,3,4} B.{3,4} C.{3} D.{4} 2.下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減的是( ?。? A.y= B.y=e﹣x C.y=﹣x2+1 D.y=lg|x| 3.用反證法證明:若整系數(shù)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理數(shù)根,那么a、b、c中至少有一個(gè)偶數(shù)時(shí),下列假設(shè)正確的是( ) A.假設(shè)a、b、c都是偶數(shù) B.假設(shè)a、b、
2、c都不是偶數(shù) C.假設(shè)a、b、c至多有一個(gè)偶數(shù) D.假設(shè)a、b、c至多有兩個(gè)偶數(shù) 4.“a>2”是“對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=logax為增函數(shù)”的( ?。? A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 5.函數(shù)f(x)=的值域?yàn)椋ā 。? A.(e,+∞) B.(﹣∞,e) C.(﹣∞,﹣e) D.(﹣e,+∞) 6.設(shè)a=log37,b=21.1,c=0.83.1,則( ?。? A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a(chǎn)<c<b 7.若x,y滿足且z=2x+y的最大值為6,則k的值為( ) A.﹣1 B.1 C.﹣7 D.7 8.函
3、數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,在區(qū)間[a,b]上可找到n(n≥2)個(gè)不同的數(shù)x1,x2,…xn,使得==…=,則n的取值范圍為( ?。? A.{2,3} B.{2,3,4} C.{3,4} D.{3,4,5} 9.已知定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足f(x+2)=2f(x),當(dāng)x∈[0,2]時(shí),,則函數(shù)y=f(x)在[2,4]上的大致圖象是( ) A. B. C. D. 10.加工爆米花時(shí),爆開且不糊的粒數(shù)占加工總粒數(shù)的百分比稱為“可食用率”,在特定條件下,可食用率p與加工時(shí)間t(單位:分鐘)滿足函數(shù)關(guān)系p=at2+bt+c(a,b,c是常數(shù)),如圖記錄了三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),根據(jù)上述函
4、數(shù)模型和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到最佳加工時(shí)間為( ?。? A.3.50分鐘 B.3.75分鐘 C.4.00分鐘 D.4.25分鐘 二.填空題:本大題共6個(gè)小題,每小題5分,共30分. 11. =______. 12.已知函數(shù)f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=3時(shí)取得最小值,則a=______. 13.觀察下列不等式: =1, =, =, =3 , =, …, 依此規(guī)律,第n個(gè)等式為______. 14.若變量x,y滿足約束條件,則z=x+2y的最大值是______. 15.已知f(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2﹣4x,那么當(dāng)x<0時(shí),f
5、(x)=______,不等式f(x+2)<5的解集是______. 16.在平面直角坐標(biāo)系中,若點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)x,y均為整數(shù),則稱點(diǎn)P為格點(diǎn).若一個(gè)多邊形的頂點(diǎn)全是格點(diǎn),則稱該多邊形為格點(diǎn)多邊形.格點(diǎn)多邊形的面積記為S,其內(nèi)部的格點(diǎn)數(shù)記為N,邊界上的格點(diǎn)數(shù)記為L(zhǎng).例如圖中△ABC是格點(diǎn)三角形,對(duì)應(yīng)的S=1,N=0,L=4. (Ⅰ)圖中格點(diǎn)四邊形DEFG對(duì)應(yīng)的S,N,L分別是______; (Ⅱ)已知格點(diǎn)多邊形的面積可表示為S=aN+bL+c其中a,b,c為常數(shù).若某格點(diǎn)多邊形對(duì)應(yīng)的N=71,L=18,則S=______(用數(shù)值作答). 三、解答題:本大題共4個(gè)小題,共5
6、0分.解答時(shí)需寫出文字說明、證明過程或演算步驟. 17.已知函數(shù)f(x)=lg的定義域?yàn)榧螦,函數(shù)g(x)=的定義域?yàn)榧螧. (1)求集合A,B; (2)若A?B,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 18.已知函數(shù)f(x)=x2﹣bx+c,f(x)的對(duì)稱軸為x=1且f(0)=﹣1. (1)求b,c的值; (2)當(dāng)x∈[0,3]時(shí),求f(x)的取值范圍. (3)若不等式f(log2k)>f(2)成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍. 19.已知函數(shù)f(x)=x2﹣a2x+a(a≥0). (1)若a=1,求函數(shù)f(x)在[0,2]上的最大值; (2)若對(duì)任意x∈[0,+∞),有f(x)>0恒成立,求
7、a的取值范圍. 20.已知函數(shù)f(x)=x++lnx,a∈R. (1)當(dāng)a=1時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程; (2)若f(x)在區(qū)間(1,4)內(nèi)單調(diào)遞增,求a的取值范圍; (3)討論函數(shù)g(x)=f′(x)﹣x的零點(diǎn)個(gè)數(shù). 參考答案與試題解析 一、選擇題(共10小題,每小題4分,滿分40分) 1.已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},則?U(A∪B)=( ) A.{1,3,4} B.{3,4} C.{3} D.{4} 【考點(diǎn)】交、并、補(bǔ)集的混合運(yùn)算. 【分析】根據(jù)A與B求出兩集合的并集,由全集U,找出
8、不屬于并集的元素,即可求出所求的集合. 【解答】解:∵A={1,2},B={2,3}, ∴A∪B={1,2,3}, ∵全集U={1,2,3,4}, ∴?U(A∪B)={4}. 故選D 2.下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減的是( ?。? A.y= B.y=e﹣x C.y=﹣x2+1 D.y=lg|x| 【考點(diǎn)】函數(shù)奇偶性的判斷;函數(shù)單調(diào)性的判斷與證明. 【分析】根據(jù)偶函數(shù)的定義,可得C,D是偶函數(shù),其中C在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減,D在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增,可得結(jié)論. 【解答】解:根據(jù)偶函數(shù)的定義,可得C,D是偶函數(shù),其中C在區(qū)間(0,+∞)上
9、單調(diào)遞減,D在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞增, 故選:C. 3.用反證法證明:若整系數(shù)一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有有理數(shù)根,那么a、b、c中至少有一個(gè)偶數(shù)時(shí),下列假設(shè)正確的是( ?。? A.假設(shè)a、b、c都是偶數(shù) B.假設(shè)a、b、c都不是偶數(shù) C.假設(shè)a、b、c至多有一個(gè)偶數(shù) D.假設(shè)a、b、c至多有兩個(gè)偶數(shù) 【考點(diǎn)】反證法與放縮法. 【分析】本題考查反證法的概念,邏輯用語(yǔ),否命題與命題的否定的概念,邏輯詞語(yǔ)的否定.根據(jù)反證法的步驟,假設(shè)是對(duì)原命題結(jié)論的否定,故只須對(duì)“b、c中至少有一個(gè)偶數(shù)”寫出否定即可. 【解答】解:根據(jù)反證法的步驟,假設(shè)是對(duì)原命題結(jié)論的否定
10、 “至少有一個(gè)”的否定“都不是”. 即假設(shè)正確的是:假設(shè)a、b、c都不是偶數(shù) 故選:B. 4.“a>2”是“對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=logax為增函數(shù)”的( ?。? A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 【考點(diǎn)】必要條件、充分條件與充要條件的判斷. 【分析】根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)的性質(zhì)以及充分必要條件的定義判斷即可. 【解答】解:若對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=logax為增函數(shù),則a>1, 則a>2是a>1的充分不必要條件, 故選:A. 5.函數(shù)f(x)=的值域?yàn)椋ā 。? A.(e,+∞) B.(﹣∞,e) C.(﹣∞,﹣e) D.(﹣e,+∞
11、) 【考點(diǎn)】分段函數(shù)的應(yīng)用. 【分析】分段求出函數(shù)值得范圍,即可得到函數(shù)的值域. 【解答】解:x≥1時(shí),≤0;x<1是,0<ex<e, ∴函數(shù)f(x)=的值域?yàn)椋ī仭?,e). 故選:B. 6.設(shè)a=log37,b=21.1,c=0.83.1,則( ?。? A.b<a<c B.c<a<b C.c<b<a D.a(chǎn)<c<b 【考點(diǎn)】對(duì)數(shù)值大小的比較. 【分析】分別討論a,b,c的取值范圍,即可比較大?。? 【解答】解:1<log37<2,b=21.1>2,c=0.83.1<1, 則c<a<b, 故選:B. 7.若x,y滿足且z=2x+y的最大值為6,則k的值為(
12、) A.﹣1 B.1 C.﹣7 D.7 【考點(diǎn)】簡(jiǎn)單線性規(guī)劃. 【分析】先畫出滿足條件的平面區(qū)域,由z=2x+y得:y=﹣2x+z,顯然直線y=﹣2x+z過A時(shí)z最大,得到關(guān)于k的不等式,解出即可. 【解答】解:畫出滿足條件的平面區(qū)域,如圖示: , 由,解得:A(k,k+3), 由z=2x+y得:y=﹣2x+z, 顯然直線y=﹣2x+z過A(k,k+3)時(shí),z最大, 故2k+k+3=6,解得:k=1, 故選:B. 8.函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,在區(qū)間[a,b]上可找到n(n≥2)個(gè)不同的數(shù)x1,x2,…xn,使得==…=,則n的取值范圍為( ?。? A.{
13、2,3} B.{2,3,4} C.{3,4} D.{3,4,5} 【考點(diǎn)】直線的斜率. 【分析】由表示(x,f(x))點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,結(jié)合函數(shù)y=f(x)的圖象,數(shù)形結(jié)合分析可得答案. 【解答】解:令y=f(x),y=kx, 作直線y=kx,可以得出2,3,4個(gè)交點(diǎn), 故k=(x>0)可分別有2,3,4個(gè)解. 故n的取值范圍為2,3,4. 故選B. 9.已知定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足f(x+2)=2f(x),當(dāng)x∈[0,2]時(shí),,則函數(shù)y=f(x)在[2,4]上的大致圖象是( ?。? A. B. C. D. 【考點(diǎn)】函數(shù)的圖象. 【分析】由題意求出函數(shù)f
14、(x)在[2,4]上的解析式,問題得以解決. 【解答】解:∵f(x+2)=2f(x), ∴f(x)=2f(x﹣2), 設(shè)x∈[2,4],則x﹣2∈[0,2], ∴f(x)=, 當(dāng)x∈[2,3),f(x)=2x﹣4,圖象為過(2,0),(3,2)的直線的一部分, 當(dāng)x∈(3,4],f(x)=﹣2x2+12x﹣16,圖象過點(diǎn)(3,2),(4,0)的拋物線的一部分, 故選:A 10.加工爆米花時(shí),爆開且不糊的粒數(shù)占加工總粒數(shù)的百分比稱為“可食用率”,在特定條件下,可食用率p與加工時(shí)間t(單位:分鐘)滿足函數(shù)關(guān)系p=at2+bt+c(a,b,c是常數(shù)),如圖記錄了三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),
15、根據(jù)上述函數(shù)模型和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到最佳加工時(shí)間為( ) A.3.50分鐘 B.3.75分鐘 C.4.00分鐘 D.4.25分鐘 【考點(diǎn)】二次函數(shù)的性質(zhì). 【分析】由提供的數(shù)據(jù),求出函數(shù)的解析式,由二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)可得結(jié)論. 【解答】解:將(3,0.7),(4,0.8),(5,0.5)分別代入p=at2+bt+c,可得, 解得a=﹣0.2,b=1.5,c=﹣2, ∴p=﹣0.2t2+1.5t﹣2,對(duì)稱軸為t=﹣=3.75. 故選:B. 二.填空題:本大題共6個(gè)小題,每小題5分,共30分. 11. = ?。? 【考點(diǎn)】復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算. 【分析】直接利用
16、復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算化簡(jiǎn)得答案. 【解答】解: =. 故答案為:﹣1+. 12.已知函數(shù)f(x)=4x+(x>0,a>0)在x=3時(shí)取得最小值,則a= 36 . 【考點(diǎn)】對(duì)勾函數(shù). 【分析】利用基本不等式求出f(x)取得最小值時(shí)x的值即可得出a的值. 【解答】解:∵x>0,a>0, ∴f(x)=4x+≥2=4, 當(dāng)且僅當(dāng)4x=即x=時(shí)取得等號(hào). ∴,解得a=36. 故答案為:36. 13.觀察下列不等式: =1, =, =, =3 , =, …, 依此規(guī)律,第n個(gè)等式為 =?。? 【考點(diǎn)】進(jìn)行簡(jiǎn)單的合情推理. 【分析】由條件利用歸納推理,得出
17、一般性的結(jié)論. 【解答】解:觀察下列不等式: =1=, =, =, =3=, =,…, 依此規(guī)律,可得第n個(gè)等式為=, 故答案為: =. 14.若變量x,y滿足約束條件,則z=x+2y的最大值是 6 . 【考點(diǎn)】簡(jiǎn)單線性規(guī)劃. 【分析】作出不等式對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用線性規(guī)劃的知識(shí),通過平移即可求z的最大值. 【解答】解:作出不等式對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域, 由z=x+2y,得y=﹣, 平移直線y=﹣,由圖象可知當(dāng)直線y=﹣經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),直線y=﹣的截距最大,此時(shí)z最大. 由,得, 即A(2,2), 此時(shí)z的最大值為z=2+2×2=6, 故答案為:6. 15.已知
18、f(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù),當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2﹣4x,那么當(dāng)x<0時(shí),f(x)= x2+4x ,不等式f(x+2)<5的解集是?。ī?,3)?。? 【考點(diǎn)】函數(shù)單調(diào)性的性質(zhì). 【分析】根據(jù)函數(shù)偶函數(shù)的性質(zhì),利用對(duì)稱性即可得到結(jié)論. 【解答】解:若x<0,則﹣x>0, ∵當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=x2﹣4x, ∴當(dāng)﹣x>0時(shí),f(﹣x)=x2+4x, ∵f(x)是定義域?yàn)镽的偶函數(shù), ∴f(﹣x)=x2+4x=f(x), 即當(dāng)x<0時(shí),f(x)=x2+4x, 當(dāng)x≥0時(shí),由f(x)=x2﹣4x=5,解得x=5或x=﹣1(舍去), 則根據(jù)對(duì)稱性可得,當(dāng)x<0時(shí),f(﹣5)=
19、5, 作出函數(shù)f(x)的圖象如圖: 則不等式f(x+2)<5等價(jià)為﹣5<x+2<5, 即﹣7<x<3, 則不等式的解集為(﹣7,3), 故答案為:x2+4x,(﹣7,3), 16.在平面直角坐標(biāo)系中,若點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)x,y均為整數(shù),則稱點(diǎn)P為格點(diǎn).若一個(gè)多邊形的頂點(diǎn)全是格點(diǎn),則稱該多邊形為格點(diǎn)多邊形.格點(diǎn)多邊形的面積記為S,其內(nèi)部的格點(diǎn)數(shù)記為N,邊界上的格點(diǎn)數(shù)記為L(zhǎng).例如圖中△ABC是格點(diǎn)三角形,對(duì)應(yīng)的S=1,N=0,L=4. (Ⅰ)圖中格點(diǎn)四邊形DEFG對(duì)應(yīng)的S,N,L分別是 3,1,6??; (Ⅱ)已知格點(diǎn)多邊形的面積可表示為S=aN+bL+c其中a,b,c為
20、常數(shù).若某格點(diǎn)多邊形對(duì)應(yīng)的N=71,L=18,則S= 79?。ㄓ脭?shù)值作答). 【考點(diǎn)】進(jìn)行簡(jiǎn)單的合情推理. 【分析】(Ⅰ)利用新定義,觀察圖形,即可求得結(jié)論; (Ⅱ)根據(jù)格點(diǎn)多邊形的面積S=aN+bL+c,結(jié)合圖中的格點(diǎn)三角形ABC及格點(diǎn)四邊形DEFG,建立方程組,求出a,b,c即可求得S. 【解答】解:(Ⅰ)觀察圖形,可得S=3,N=1,L=6; (Ⅱ)不妨設(shè)某個(gè)格點(diǎn)四邊形由兩個(gè)小正方形組成,此時(shí),S=2,N=0,L=6 ∵格點(diǎn)多邊形的面積S=aN+bL+c, ∴結(jié)合圖中的格點(diǎn)三角形ABC及格點(diǎn)四邊形DEFG可得 ∴,∴S=N+﹣1 將N=71,L=18代入可得S=79
21、. 故答案為:(Ⅰ)3,1,6;(Ⅱ)79. 三、解答題:本大題共4個(gè)小題,共50分.解答時(shí)需寫出文字說明、證明過程或演算步驟. 17.已知函數(shù)f(x)=lg的定義域?yàn)榧螦,函數(shù)g(x)=的定義域?yàn)榧螧. (1)求集合A,B; (2)若A?B,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 【考點(diǎn)】集合的包含關(guān)系判斷及應(yīng)用;函數(shù)的定義域及其求法. 【分析】(1)根據(jù)對(duì)數(shù)、二次根式有意義的條件求集合A,B; (2)若A?B,建立不等式求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 【解答】解:(1)由>0,可得1<x<2,∴A={x|1<x<2}; 由2x﹣a≥0,可得x≥,∴B={x|x≥}; (2)∵A?B,∴
22、≤1,∴a≤2. 18.已知函數(shù)f(x)=x2﹣bx+c,f(x)的對(duì)稱軸為x=1且f(0)=﹣1. (1)求b,c的值; (2)當(dāng)x∈[0,3]時(shí),求f(x)的取值范圍. (3)若不等式f(log2k)>f(2)成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍. 【考點(diǎn)】二次函數(shù)的性質(zhì). 【分析】(1)利用二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可; (2)求出二次函數(shù)的表達(dá)式,配方,根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)的值域; (3)利用二次函數(shù)的圖象可得出log2k>2或log2k<0,根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)求解. 【解答】解:(1)∵f(x)的對(duì)稱軸為x=1且f(0)=﹣1, ∴=1,f(0)=c=﹣1, ∴b=2,c=﹣
23、1; (2)由(1)得:f(x)=x2﹣2x﹣1=(x﹣1)2﹣2, ∴x∈[0,3]時(shí),最小值為﹣2,最大值為f(3)=2, ∴f(x)的取值范圍為[﹣2,2]; (3)f(log2k)>f(2)=﹣1, ∴l(xiāng)og2k>2或log2k<0, ∴k>4或0<k<1. 19.已知函數(shù)f(x)=x2﹣a2x+a(a≥0). (1)若a=1,求函數(shù)f(x)在[0,2]上的最大值; (2)若對(duì)任意x∈[0,+∞),有f(x)>0恒成立,求a的取值范圍. 【考點(diǎn)】二次函數(shù)的性質(zhì). 【分析】(1)代入a值,配方,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出函數(shù)的最大值; (2)二次函數(shù)配方,由題意
24、可知,函數(shù)的對(duì)稱軸大于或等于零,則必須使函數(shù)的最小值大于零. 【解答】解:(1)a=1, ∴f(x)=x2﹣x+ =(x﹣)2﹣, ∴函數(shù)f(x)在[0,2]上的最大值為f(0)=; (2)f(x)=x2﹣a2x+a =(x﹣)2﹣,若對(duì)任意x∈[0,+∞),有f(x)>0恒成立, ∴﹣>0, ∴0≤a<. 20.已知函數(shù)f(x)=x++lnx,a∈R. (1)當(dāng)a=1時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線方程; (2)若f(x)在區(qū)間(1,4)內(nèi)單調(diào)遞增,求a的取值范圍; (3)討論函數(shù)g(x)=f′(x)﹣x的零點(diǎn)個(gè)數(shù). 【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)
25、的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程. 【分析】(1)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),計(jì)算f(1),f′(1),求出切線方程即可; (2)求出函數(shù)的導(dǎo)數(shù),問題轉(zhuǎn)化為a≤x2+x在(1,4)恒成立; (3)問題轉(zhuǎn)化為討論a=﹣x3+x2+x的交點(diǎn)個(gè)數(shù),令m(x)=﹣x3+x2+x,(x>0),根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性恒成m(x)的大致圖象,結(jié)合圖象,通過討論a的范圍求出函數(shù)的零點(diǎn)即可. 【解答】解:(1)a=1時(shí),f(x)=x++lnx,(x>0), f′(x)=1﹣+,f′(1)=1,f(1)=2, 故切線方程是:y﹣2=x﹣1, 整理得:x﹣y+1=0; (2)f′(x)=1﹣+=, 若f(x
26、)在區(qū)間(1,4)內(nèi)單調(diào)遞增, 則x2+x﹣a≥0在(1,4)恒成立, 即a≤x2+x在(1,4)恒成立, 而y=x2+x的最小值是2, 故a≤2; (3)g(x)=f′(x)﹣x=1﹣+﹣x=,(x>0), 令h(x)=﹣x3+x2+x﹣a,(x>0), 討論函數(shù)g(x)=f′(x)﹣x的零點(diǎn)個(gè)數(shù), 即討論h(x)=﹣x3+x2+x﹣a,(x>0)的零點(diǎn)個(gè)數(shù), 即討論a=﹣x3+x2+x的交點(diǎn)個(gè)數(shù), 令m(x)=﹣x3+x2+x,(x>0), m′(x)=﹣3x2+2x+1=﹣(3x+1)(x﹣1), 令m′(x)>0,解得:0<x<1,令m′(x)<0,解得:x>1, ∴m(x)在(0,1)遞增,在(1,+∞)遞減, ∴m(x)max=m(1)=1,x→0時(shí),m(x)→0, x→+∞時(shí),m(x)→﹣∞, 如圖示: , 結(jié)合圖象:a>1時(shí),g(x)無零點(diǎn), a=1或a≤0時(shí),g(x)1個(gè)零點(diǎn), 0<a<1時(shí),g(x)2個(gè)零點(diǎn). xx10月1日
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